建筑電氣的節能及供配電線路設計

林天鑫

(深圳市歐博工程設計顧問有限公司，廣東 深圳 518000)

1 建筑電氣節能遵循的原則

電氣節能最主要的就是必須保證建筑功能的整體完善，保障人們的正常生活，通過恰當的方式和合理的規劃設計，能夠保持電氣資源的高效利用，并且對建筑設備進行優化配置，保證整個建筑工程的科學性和有效性。在電氣工程改造過程中，找出無用或者是沒必要的能源資源消耗，并采取合理的措施來減少這部分能源資源的消耗。

2 建筑電氣供配電設計的原則

2.1 功能性原則

建筑電氣設計過程中，需采取合理有效的措施實現工程建設的目標，如居民樓建設中應滿足住戶的居住功能，工廠建設中需滿足工廠操作加工的基本要求，展覽館和博物館的建設中要為人們帶來較好的視覺享受，而這也充分體現了建筑電氣設計的功能性原則。

2.2 高利用率原則

若要增大能源的利用率，就必須采取有效措施積極減少不需要的能耗。這就需要在建筑電氣工程設計中，站在多個角度對不同環節的電能損耗予以科學分析，改良其中不合理的部分。由于建筑工程的規模較大，照明環節會消耗大量的電能。所以，在建筑電氣設計中要最大限度的利用自然光，有效減少照明過程中損耗的電能。

3 我國建筑電氣節能方面存在的問題

3.1 短路以及過載問題

近年來隨著人們家中家用電器的不斷增多，民用建筑中電路設計也變得越來越復雜，由于居民用電知識匱乏以及對電路的結構不了解，經常會造成電路短路以及過載的情況，引發一系列的電氣故障甚至會引發火災。電路短路故障指的是不同電位導電部分的短接，此時該點的電阻變得很小，導致電流在一瞬間變大，這無疑會影響電路的正常運行，甚至會造成整個電路系統的癱瘓。造成用戶短路發生短路現象的原因有多種，具體分析有以下幾種可能：第一，電路設計、制造以及安裝不當造成電路短路現象，例如電纜的截面過小或者擴大生產增加負荷造成電路超載，久而久之線路絕緣老化甚至徹底失效最終導致電路短路；第二，用戶使用的電器設備質量不合格或者過于老舊，電器設備絕緣效果不佳導致電路短路；第三，工作人員誤操作引起短路故障，建筑用電檢修人員在對低壓帶電設備進行檢修時，距離帶電體過近且沒有采取必需的安全防范措施造成短路故障。

3.2 配電線路管理不規范

現在很多民用建筑的物業都制定了對小區配電線路保護、維修和管理的方案，但是由于小區的相關工作人員技術水平良莠不齊，加上很多工作人員對配電系統和配電線路管理經驗不足，無法保證建筑配電線路的安全可靠，不能及時的發現民用建筑中配電線路存在的問題并及時解決，建筑中發生電路故障通常需要耗費大量的時間進行維修。

4 建筑電氣供配電線路節能設計的改進措施

4.1 變配電室及配電線路路徑選擇

在建筑學中，建筑物中配置的變配電室必須大致處于整個建筑物的電力負荷中心，這樣做可以減少供電線路的長度，減少線材用料和電力損耗。通常，低電壓的配電線路的配電半徑應該保持在200m 范圍內，如果建筑物的用地面積超過1 萬m2，那技術要求中規定配電室數量應該大于等于三個，這樣在一層設置多個變配電室的做法可以有效減縮供電線路的長度。并且，應將配電室設置在高層建筑的強電豎井附近的區域，同時防止支線沿著干線倒送電能的情況。

4.2 合理分配配電回路，合理制定控制方案

建筑物內通常存在負載性質不同的用電設備，有的是穩定負荷，有的是波動性較大的負荷；有的是線性負荷，有的是非線性負荷。正確區分不同負載性質的用電設備在節能方面也是很有效的。在建筑電氣設計時性質不同的負荷不能放在一個回路，應采用多回路分別配電的方式進行配線，這樣不同的用電設備就能得到分別控制，不會造成不良的相互影響。例如，建筑照明光源中的熒光燈是一種非線性負荷，其產生的諧波會對正常運行的線性負荷線路及用電設備造成不良影響，為了避免這種情況的發生，可以為這些非線性負荷分配一個獨立的配電回路，在一定程度上與其他用電負荷進行分隔。

4.3 完善線路防雷設計

雷電在陰雨天氣中十分常見，一旦發生雷電災害，就會嚴重損害配電線路，因此，在建筑供配電系統設計的過程中，必須將防雷設計作為重要的內容。為了有效降低雷電對線路的影響，可及時采取有效措施將雷電導入地表當中。設計中通常要在建筑的頂端設置接閃帶/接閃桿，有加強雷電屏蔽、耦合及分流的效果。而且屏蔽可有效降低感應電壓，耦合可減少絕緣子電壓電路輸送量，分流能夠顯著減少雷電在鐵塔當中的電流量，有效降低電位。

此外，在建筑供配電系統設計中，接閃帶的科學設置也發揮著不容忽視的作用，其可有效降低雷電的負面影響，從而確保供電線路的平穩運行，為系統后期運行奠定了堅實的基礎。安裝接閃帶后，應第一時間完成接閃帶安裝環節，其直接關系到防雷系統的功能和運行效果。

5 結語

綜上所述，建筑行業是我國經濟發展中的關鍵行業，且建筑能耗較高，建筑電氣的配電線路設計直接關系到建筑能耗，所以，有必要采取有效措施不斷優化供配電線路設計的綜合水平。